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装有拉力传感器的轻绳,一端固定在光滑水平转轴O,另一端系一小球,空气阻力可以忽略...

装有拉力传感器的轻绳,一端固定在光滑水平转轴O,另一端系一小球,空气阻力可以忽略。设法使小球在竖直平面内做圆周运动(如图甲),通过拉力传感器读出小球在最高点时绳上的拉力大小是F1,在最低点时绳上的拉力大小是F2。某兴趣小组的同学用该装置测量当地的重力加速度。

(1)小明同学认为,实验中必须测出小球的直径,于是他用螺旋测微器测出了小球的直径,如图乙所示,则小球的直径d=_______mm。

(2)小军同学认为不需要测小球的直径。他借助最高点和最低点的拉力F1、F2,再结合机械能守恒定律即可求得。小军同学还需要测量的物理量有__________(填字母代号)。

A.小球的质量m

B.轻绳的长度l

C.小球运动一周所需要的时间T

(3)根据小军同学的思路,请你写出重力加速度g的表达式____________

 

5.695mm A 【解析】试题分析:螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数,在读可动刻度读数时需估读,固定部分每个刻度为0.5mm,可动部分每个刻度单位为0.01mm;根据牛顿第二定律,在最低点与最高点列出合力提供向心力的表达式,再结合机械能守恒定律,即可求解. (1)螺旋测微器的固定刻度读数5.5mm,可动刻度读数为0.01×19.5=0.195mm,所以最终读数为:固定刻度读数+可动刻度读数=5.5mm+0.195mm=5.695mm. (2、3)由牛顿第二定律,在最高点,则有,而在最低点,则有:;再依据机械能守恒定律,则有: ,联立上式,解得,因此已知最高点和最低点的拉力,小军同学还需要测量的物理量有小球的质量m,故A正确,BC错误;根据小军同学的思路,重力加速度g的表达式为;  
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质量为m的带正电小球由空中A点无初速度自由下落。t秒末,在小球下落的空间中,加上竖直向上、范围足够大的匀强电场。再经过t秒,小球又回到A点,不计空气阻力且小球从未落地,重力加速度为g,则

A. 小球所受电场力的大小是4mg

B. 小球回到A点时的动能是mg2t2

C. 从A点到最低点的距离是

D. 从A点到最低点,小球的电势能增加了mg2t2

 

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A. 物块A受到的摩擦力一定减小

B. 物块A对斜面的压力一定增大

C. 轻绳OO'的拉力一定减小

D. 轻绳OO'与竖直方向的夹角一定减小

 

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如图所示,在竖直面内有一磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里、高度为h的有界匀强磁场,磁场上、下边界水平。将一边长为l(l<h)、质量为m的正方形导体框abcd从磁场上方由静止释放,ab边刚进入磁场的瞬间和刚穿出磁场的瞬间速度相等。已知导体框的电阻为r,导体框下落过程中,ab边始终保持水平,重力加速度为g。则

A. 导体框一定是减速进入磁场

B. 导体框可能匀速穿过整个磁场区域

C. 导体框穿过磁场的过程中,电阻产生的热量为

D. 导体框进入磁场的过程中,通过某个横截面的电荷量为

 

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A. 原副线圈的匝数比为2:1

B. 交流电源的电压值为0.6V

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D. 断开开关S,小灯泡a可能会烧坏

 

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2017年春晚,摩托车特技表演引爆上海分会场的气氛,称为史上最惊险刺激的八人环球飞车表演。在舞台中固定一个直径为6.5m的圆形铁笼,八辆摩托车始终以70km/h的速度在铁笼内旋转追逐,旋转轨道有时水平,有时竖直,有时倾斜,非常震撼。关于摩托车的旋转运动,下列说法正确的是

A. 摩托车在铁笼的最低点时,对铁笼的压力最大

B. 摩托车驾驶员始终处于失重状态

C. 摩托车始终机械能守恒

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